JP4964903B2 - Elevator equipment - Google Patents

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Description

この発明は、駆動機器の能力を有効利用することにより、かごを高効率で運転するエレベータ装置に関するものである。   The present invention relates to an elevator apparatus that operates a car with high efficiency by effectively using the capacity of a drive device.

従来のエレベータ制御装置では、かごの積載量に応じて、モータ及びそれを駆動する電気機器の駆動範囲内で、かごの一定速走行時の速度及び加減速走行時の加減速度が変化される。これにより、モータの余力が活用され、かごの運行効率が向上される（例えば、特許文献１参照）。   In a conventional elevator control device, the speed at the time of traveling at a constant speed and the acceleration / deceleration speed at the time of acceleration / deceleration traveling are changed within the driving range of the motor and the electric equipment that drives the motor according to the load amount of the car. Thereby, the remaining power of a motor is utilized and the operation efficiency of a cage | basket | car is improved (for example, refer patent document 1).

特開２００３−２３８０３７号公報JP 2003-238037 A

上記のような従来のエレベータ制御装置では、モータから発生される回生電力の処理についても考慮されなければならないが、どのように処理するかは明確ではなかった。このため、回生電圧が電圧の制限値を超えてしまい、期待する減速度が得られず、かごが停止位置を行き過ぎてしまう恐れがあった。   In the conventional elevator control apparatus as described above, it is necessary to consider the processing of regenerative power generated from the motor, but it is not clear how to perform the processing. For this reason, the regenerative voltage exceeds the limit value of the voltage, the expected deceleration cannot be obtained, and there is a possibility that the car goes too far over the stop position.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、かごを高効率で運転しつつ、回生電力を適切に消費することができるエレベータ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an elevator apparatus that can appropriately consume regenerative power while operating a car with high efficiency.

この発明によるエレベータ装置は、駆動シーブと、駆動シーブを回転させるモータとを有する巻上機、駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、懸架手段により懸架され、巻上機により昇降されるかご、モータに供給する電力を制御する電力変換装置、及び電力変換装置を制御する制御装置を備え、制御装置は、かごの走行時に、巻上機の回生運転時における回生電圧の最大値を推定し、推定される回生電圧の最大値が所定の電圧制限値に達すると、推定される回生電圧の最大値の増加を止めるように電力変換装置を制御する。   The elevator apparatus according to the present invention includes a hoisting machine having a driving sheave and a motor for rotating the driving sheave, suspension means wound around the driving sheave, a car suspended by the suspension means and lifted and lowered by the hoisting machine, A power conversion device that controls the power supplied to the motor, and a control device that controls the power conversion device, the control device estimates the maximum value of the regenerative voltage during the regenerative operation of the hoist when the car is running, When the estimated maximum value of the regenerative voltage reaches a predetermined voltage limit value, the power converter is controlled so as to stop the increase of the estimated maximum value of the regenerative voltage.

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the elevator apparatus by Embodiment 1 of this invention. 図１のエレベータ装置における速度指令値、加速度、モータ線間電圧、回生電圧推定値及び加速停止指令の時間変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the time change of the speed command value in the elevator apparatus of FIG. 1, acceleration, a motor line voltage, a regeneration voltage estimated value, and an acceleration stop command.

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。かご１及び釣合おもり２は、巻上機３により昇降路内を昇降される。巻上機３は、モータ４、モータ４により回転される駆動シーブ５、及び駆動シーブ５の回転を制動するブレーキ（図示せず）を有している。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an elevator apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The car 1 and the counterweight 2 are moved up and down in the hoistway by the hoisting machine 3. The hoisting machine 3 includes a motor 4, a drive sheave 5 that is rotated by the motor 4, and a brake (not shown) that brakes the rotation of the drive sheave 5.

モータ４には、モータ４の回転速度と磁極位置とを検出するための速度検出器６が設けられている。速度検出器６としては、例えばエンコーダ又はレゾルバ等が用いられている。   The motor 4 is provided with a speed detector 6 for detecting the rotational speed of the motor 4 and the magnetic pole position. For example, an encoder or a resolver is used as the speed detector 6.

駆動シーブ５には、かご１及び釣合おもり２を吊り下げる懸架手段としての複数本（図では１本のみ示す）の主索７が巻き掛けられている。主索７としては、例えば通常のロープ、又はベルト状のロープ等を用いることができる。   A plurality of main ropes 7 (only one is shown in the figure) as suspension means for suspending the car 1 and the counterweight 2 are wound around the drive sheave 5. As the main rope 7, for example, a normal rope or a belt-like rope can be used.

モータ４には、電力変換装置８を介して電源からの電力が供給される。電力変換装置８としては、例えば、交流電圧の基本周波数内に複数の直流電圧のパルスを発生させることにより出力電圧を調整するＰＭＷ制御のインバータが用いられている。このようなインバータでは、電圧のスイッチングデューティ比を調整することにより、モータ４に対する出力電圧が変化される。   Electric power from the power source is supplied to the motor 4 via the power converter 8. As the power converter 8, for example, a PMW-controlled inverter that adjusts the output voltage by generating a plurality of DC voltage pulses within the fundamental frequency of the AC voltage is used. In such an inverter, the output voltage to the motor 4 is changed by adjusting the voltage switching duty ratio.

また、電力変換装置８と電源との間には、遮断機（図示せず）が設けられている。電力変換装置８への過電流は、遮断機により防止されている。電力変換装置８からモータ４に供給される電流の値は、電流検出器（ＣＴ）９によりモータ電流値として検出される。   Further, a circuit breaker (not shown) is provided between the power converter 8 and the power source. Overcurrent to the power converter 8 is prevented by a circuit breaker. The value of the current supplied from the power converter 8 to the motor 4 is detected as a motor current value by a current detector (CT) 9.

回生抵抗１０は、巻上機３の回生運転時にモータ４が発生する電力を熱として消費する。この場合、モータ４にかかる線間電圧は、回生抵抗１０の容量により制限される。これに対して、回生抵抗１０を持たないエレベータ装置では、マトリクスコンバータや簡易回生により、モータ４で発電された電力を制御して電源に返す。この場合、モータ４にかかる線間電圧は電源電圧により制限される。   The regenerative resistor 10 consumes the electric power generated by the motor 4 during the regenerative operation of the hoisting machine 3 as heat. In this case, the line voltage applied to the motor 4 is limited by the capacity of the regenerative resistor 10. On the other hand, in an elevator apparatus that does not have the regenerative resistor 10, the power generated by the motor 4 is controlled and returned to the power source by a matrix converter or simple regeneration. In this case, the line voltage applied to the motor 4 is limited by the power supply voltage.

電力変換装置８は、制御装置１１によって制御される。制御装置１１は、駆動系の機器の許容範囲内で、かご１の最高速度や加速度をできるだけ上げ、かご１の走行時間を短縮するように速度指令を生成する。また、制御装置１１は、管理制御部１２、速度指令発生部１３、移動制御部１４及び速度制限部１５を有している。管理制御部１２は、かご操作盤１６及び乗場操作盤１７からの情報に基づいて、エレベータ装置の運転に関する運行管理情報（例えば、かご１の行先階や走行指令の情報等）を作成する。   The power conversion device 8 is controlled by the control device 11. The control device 11 generates a speed command so as to increase the maximum speed and acceleration of the car 1 as much as possible and reduce the traveling time of the car 1 within the allowable range of the drive system equipment. In addition, the control device 11 includes a management control unit 12, a speed command generation unit 13, a movement control unit 14, and a speed limit unit 15. Based on the information from the car operation panel 16 and the landing operation panel 17, the management control unit 12 creates operation management information (for example, information on the destination floor of the car 1 and a travel command) related to the operation of the elevator apparatus.

速度指令発生部１３は、管理制御部１２からの運行管理情報に基づいて、かご１に対する速度指令、即ち巻上機３に対する速度指令を生成し、これを移動制御部１４及び速度制限部１５に出力する。また、速度指令発生部１３は、一定加速中の各時刻において、加速度を減少させ始め、行先階に停止するまでの仮想的な速度パターンを計算によって求め、この速度パターンにおいて、現在時刻から一定減速開始時までに走行する一定加減速間移動距離を計算し、これを速度制限部１５に出力する。   The speed command generating unit 13 generates a speed command for the car 1, that is, a speed command for the hoisting machine 3, based on the operation management information from the management control unit 12, and sends this to the movement control unit 14 and the speed limiting unit 15. Output. In addition, the speed command generation unit 13 calculates a virtual speed pattern that starts decreasing acceleration and stops at the destination floor at each time during constant acceleration, and in this speed pattern, decelerates from the current time by a constant speed. The travel distance between the constant acceleration and deceleration that travels until the start is calculated, and this is output to the speed limiter 15.

移動制御部１４は、速度指令発生部１３からの速度指令に基づいて、かご１の移動を制御する。かご１の移動は、移動制御部１４の電力変換装置８に対する制御により行われる。また、移動制御部１４は、速度制御器１８及び電流制御器１９を有している。   The movement control unit 14 controls the movement of the car 1 based on the speed command from the speed command generation unit 13. The movement of the car 1 is performed by controlling the power conversion device 8 of the movement control unit 14. Further, the movement control unit 14 includes a speed controller 18 and a current controller 19.

速度制御器１８は、速度指令発生部１３からの速度指令と、速度検出器６からの回転速度の情報との差を速度偏差情報として求め、求めた速度偏差情報を電流制御器１９へ出力する。電流制御器１９は、速度制御器１８からの速度偏差情報に基づいて、モータ電流目標値を求め、電流検出器９により検出されるモータ電流値がモータ電流目標値に一致するように電力変換装置８を制御する。   The speed controller 18 obtains the difference between the speed command from the speed command generator 13 and the rotational speed information from the speed detector 6 as speed deviation information, and outputs the obtained speed deviation information to the current controller 19. . The current controller 19 obtains a motor current target value based on the speed deviation information from the speed controller 18, and the power conversion device so that the motor current value detected by the current detector 9 matches the motor current target value. 8 is controlled.

制御指令には、モータ４に供給するモータ電流を調整するためのモータ電流指令、モータ４に回転トルクを発生させるトルク電流を調整するためのトルク電流指令、及びモータ４に与える電圧を調整するための電圧指令が含まれている。また、電圧指令には、モータ４に対する電圧のスイッチングデューティ比の情報が含まれている。   The control command includes a motor current command for adjusting the motor current supplied to the motor 4, a torque current command for adjusting a torque current for generating a rotational torque in the motor 4, and a voltage applied to the motor 4. The voltage command is included. The voltage command includes information on the switching duty ratio of the voltage with respect to the motor 4.

また、電流制御器１９は、電流検出器９により検出されたモータ電流のうち、モータ４に回転トルクを発生させる成分をトルク電流として求め、求めたトルク電流の情報を速度制限部１５に出力する。なお、モータ電流値、モータ電流指令値、トルク電流値、トルク電流指令値、電圧指令値、及びモータ４に対する電圧のスイッチングデューティ比は、巻上機３の出力に関連することから、かご１を移動させているときの巻上機３の出力に応じた駆動情報となっている。   Further, the current controller 19 obtains a component of the motor current detected by the current detector 9 that causes the motor 4 to generate rotational torque as a torque current, and outputs information on the obtained torque current to the speed limiter 15. . The motor current value, the motor current command value, the torque current value, the torque current command value, the voltage command value, and the switching duty ratio of the voltage with respect to the motor 4 are related to the output of the hoisting machine 3. It is drive information according to the output of the hoisting machine 3 when it is moved.

速度制限部１５は、一定加速走行時に各時刻から加速度を減少させる走行をした場合、走行中にモータ４が発生し得る回生電圧の最大値を演算によって推定し、これが制限値に達したとき、加速停止指令を速度指令発生部１３に出力する。また、速度制限部１５は、電圧推定器２０及び加速停止指令器２１を有している。   The speed limiter 15 estimates by calculation the maximum value of the regenerative voltage that can be generated by the motor 4 during travel when traveling at a certain acceleration time to reduce acceleration from a certain time, and when this reaches the limit value, An acceleration stop command is output to the speed command generator 13. Further, the speed limiter 15 has a voltage estimator 20 and an acceleration stop commander 21.

巻上機３が回生運転をするときは、一定速走行から加速度を減少させていき、一定減速走行に移る時刻ｔ’において、回生電圧が最大となる。電圧推定器２０は、速度指令発生部１３からの速度指令及び一定加減速間移動距離と、移動制御部１４からのトルク電流指令値とから、この時刻ｔ’における電圧Ｖa’を推定する。また、この最大回生電圧推定値Ｖa’を加速停止指令器２１に出力する。When the hoisting machine 3 performs the regenerative operation, the acceleration is decreased from the constant speed traveling, and the regenerative voltage becomes maximum at time t ′ when moving to the constant decelerating traveling. The voltage estimator 20 estimates the voltage V a ′ at the time t ′ from the speed command from the speed command generator 13 and the constant acceleration / deceleration movement distance and the torque current command value from the movement control unit 14. Further, this maximum regenerative voltage estimated value V a ′ is output to the acceleration stop command device 21.

加速停止指令器２１は、電圧推定器２０からの最大回生電圧推定値Ｖa’と、電圧制限値とを比較し、Ｖa’が電圧制限値に達したとき、速度指令発生部１３に加速停止指令を出力する。速度指令発生部１３は、一定加速度で速度指令を増加させているとき、加速停止指令の情報を加速停止指令器２１から受けると、かご１の速度指令について、加速ジャーク時間ｔaの間に加速度を０まで減少させ、一定速走行に移る。即ち、速度指令発生部１３は、モータ４にかかる線間電圧推定値が制限値よりも低いときに、一定加速の停止を解除させた速度指令を求める。これにより、モータ４にかかる線間電圧が制限値よりも高くなることが防止される。The acceleration stop command unit 21 compares the maximum regenerative voltage estimated value V a ′ from the voltage estimator 20 with the voltage limit value, and when V a ′ reaches the voltage limit value, the acceleration command generation unit 13 accelerates the speed command generation unit 13. Output a stop command. Speed command generating section 13, when increasing the speed command at a constant acceleration, when receiving the information of the acceleration stop command from the acceleration stop command device 21, the speed command of the car 1, the acceleration during the acceleration jerk time t a Is reduced to 0 and the vehicle moves to a constant speed. That is, the speed command generation unit 13 obtains a speed command for releasing the stop of constant acceleration when the estimated line voltage applied to the motor 4 is lower than the limit value. This prevents the line voltage applied to the motor 4 from becoming higher than the limit value.

ここで、制御装置１１は、演算処理部（ＣＰＵ等）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等）及び信号入出力部を持ったコンピュータを有している。即ち、制御装置１１の機能は、コンピュータにより実現される。また、制御装置１１は、演算周期ｔs毎に演算処理を繰り返し実行する。Here, the control device 11 includes a computer having an arithmetic processing unit (CPU and the like), a storage unit (ROM, RAM, hard disk and the like), and a signal input / output unit. That is, the function of the control device 11 is realized by a computer. The control device 11 repeatedly performs computation processing for each computation cycle t s.

次に、動作について説明する。かご操作盤１６及び乗場操作盤１７の少なくともいずれかの操作により呼び登録が行われると、呼び登録の情報が制御装置１１に伝送される。この後、制御装置１１に起動指令が入力されると、電力変換装置８からモータ４に電力が供給されるとともに、巻上機３のブレーキが解除され、かご１の移動が開始される。この後、制御装置１１の電力変換装置８に対する制御により、かご１の速度が調整され、呼び登録が行われた行先階にかご１が移動される。   Next, the operation will be described. When call registration is performed by operating at least one of the car operation panel 16 and the hall operation panel 17, call registration information is transmitted to the control device 11. Thereafter, when an activation command is input to the control device 11, power is supplied from the power conversion device 8 to the motor 4, the brake of the hoisting machine 3 is released, and the movement of the car 1 is started. Thereafter, the speed of the car 1 is adjusted by the control of the control device 11 with respect to the power conversion device 8, and the car 1 is moved to the destination floor where the call registration is performed.

次に、制御装置１１の具体的な動作について説明する。加速停止指令器２１では、モータ４にかかる線間電圧推定値に基づいて、一定加速可能判定及び加速停止指令のいずれかの判定が行われる。また、呼び登録の情報が制御装置１１に入力されると、その情報に基づいて、管理制御部１２により運行管理情報が作成される。   Next, a specific operation of the control device 11 will be described. In the acceleration / stop command device 21, either a constant acceleration enable determination or an acceleration stop command determination is performed based on the estimated line voltage applied to the motor 4. Further, when call registration information is input to the control device 11, operation management information is created by the management control unit 12 based on the information.

この後、加速停止指令器２１の判定が一定加速可能判定であるときには、速度指令発生部１３により、管理制御部１２からの運行管理情報に基づいて、設定速度、即ち速度指令が求められる。この速度指令は、予め設定された算出式を用いて算出される。   Thereafter, when the determination of the acceleration stop command device 21 is a determination that constant acceleration is possible, the speed command generator 13 obtains a set speed, that is, a speed command, based on the operation management information from the management controller 12. This speed command is calculated using a preset calculation formula.

また、加速停止指令器２１の判定が加速停止指令であるときには、管理制御部１２からの運行管理情報に基づいて、加速度を減少させる速度指令が速度指令発生部１３により算出される。このような速度指令発生部１３による速度指令の算出は、演算周期ｔs毎に行われる。When the determination by the acceleration / stop command device 21 is an acceleration / stop command, the speed command generation unit 13 calculates a speed command for decreasing the acceleration based on the operation management information from the management control unit 12. The calculation of the speed command by the speed command generation unit 13 is performed every calculation cycle t s .

この後、算出された速度指令に従って、移動制御部１４により電力変換装置８が制御され、かご１の速度が制御される。   Thereafter, the power conversion device 8 is controlled by the movement control unit 14 in accordance with the calculated speed command, and the speed of the car 1 is controlled.

次に、回生電圧の推定方法について説明する。同期モータにおいては、回転速度及びトルクが大きい程、回生電圧が高くなる。このため、回生電圧は、一定速走行終了時（回転速度最大時）から一定減速開始（減速トルク最大時）までの間で最大となる。また、この区間では、減速度の増加により、回転速度が低下し減速トルクが増大するが、回生電圧への影響はトルクの方が大きいので、一定減速開始時に回生電圧が最大になるものとして、このときの回生電圧を減速側のモータ４の線間電圧の最大値として推定する。   Next, a method for estimating the regenerative voltage will be described. In the synchronous motor, the regenerative voltage increases as the rotational speed and torque increase. For this reason, the regenerative voltage becomes maximum between the end of constant speed travel (when the rotational speed is maximum) and the start of constant deceleration (when the deceleration torque is maximum). Also, in this section, due to the increase in deceleration, the rotational speed decreases and the deceleration torque increases, but the effect on the regenerative voltage is greater for the torque, so the regenerative voltage is maximized at the start of constant deceleration, The regenerative voltage at this time is estimated as the maximum value of the line voltage of the motor 4 on the deceleration side.

ここで、以下のｄ軸及びｑ軸の回路方程式から、ｄ軸及びｑ軸の間には互いに干渉し合う速度起電力があることが分かる。

Figure 0004964903
Here, it can be seen from the following d-axis and q-axis circuit equations that there are velocity electromotive forces that interfere with each other between the d-axis and the q-axis.
Figure 0004964903

ｄ，ｑの電圧を次式のように制御して、これらを打ち消す非干渉制御を行っている。

Figure 0004964903
Non-interference control is performed in which the voltages of d and q are controlled as shown in the following equation to cancel them.
Figure 0004964903

従って、線間電圧Ｖａは、次式から得られる。
Ｖa 2＝Ｖda 2＋Ｖqa 2
＝（Ｖda’−ｗre・Ｌa・Ｉqa）2＋｛Ｖqa’＋ｗre（φfa＋Ｌa・ｉqa）｝2 Therefore, the line voltage Va is obtained from the following equation.
V a 2 = V da 2 + V qa 2
= (V da '−w re · L a · I qa ) 2 + {V qa ' + w re (φ fa + L a · i qa )} 2

ここでは、回生電圧が最大となる一定減速を開始する時刻ｔ’における電気角角速度ｗre’、ｄ軸電流Ｉd’及びｑ軸電流Ｉq’をそれぞれ推定し、式（１）を用いてＶa’を得る。ここで、Ｒaは抵抗値、Ｌaはインダクタンス、φfaは電機子巻線鎖交磁束数の最大値である。
Ｖa’2＝（Ｒa・Ｉd’−Ｌa・Ｉq’ ・ｗre’）2
＋｛Ｒa・Ｉq’＋ｗre’（φfa＋Ｌa・Ｉd’）｝2 ・・・（１）Here, the electrical angular angular velocity w re ′, the d-axis current I d ′, and the q-axis current I q ′ at time t ′ at which the constant deceleration at which the regenerative voltage starts to be maximum are estimated, respectively, using Equation (1). Get V a '. Here, R a is a resistance value, L a is an inductance, and φ fa is a maximum value of the number of armature winding interlinkage magnetic fluxes.
V a ' 2 = (R a · I d ' −L a · I q '· w re ') 2
+ {R a · I q '+ w re ' (φ fa + L a · I d ')} 2 (1)

電気角角速度ｗre’の推定は、現在の速度ｖ、加速度Ａa及び一定減速走行時の減速度Ａdから、式（２）によって求める。ここで、ｔaは加速ジャーク時間、ｔdは減速ジャーク時間、Ｄsは駆動シーブ５の直径、ｐはモータ４の極数である。
ｗre’ ＝｛ｖ＋（Ａa・ｔa−Ａd・ｔd）／２｝・（２／Ｄs）・ｐ ・・・（２）The electrical angular velocity w re ′ is estimated from the current speed v, acceleration A a, and deceleration A d during constant deceleration travel according to Equation (2). Here, t a is the acceleration jerk time, t d is the deceleration jerk time, D s is the diameter of the drive sheave 5, and p is the number of poles of the motor 4.
w re '= {v + ( A a · t a -A d · t d) / 2} · (2 / D s) · p ··· (2)

モータ４が発生する回生電圧Ｖa’が制限値に達するような場合は、モータ４は高速回転を行っており、これによって生じる逆起電力を打ち消すため、大きなｄ軸電流が流れている。ここでは、ｄ軸電流は制限値いっぱいまで流れているものとして、時刻ｔ’におけるｄ軸電流の推定値Ｉd’は、式（３）のように決定する。但し、Ｉdmaxはｄ軸電流の最大値である。
Ｉd’＝Ｉdmax ・・・（３）When the regenerative voltage V a ′ generated by the motor 4 reaches the limit value, the motor 4 rotates at a high speed, and a large d-axis current flows to cancel the counter electromotive force generated thereby. Here, assuming that the d-axis current flows to the limit value, the estimated value I d ′ of the d-axis current at time t ′ is determined as shown in Expression (3). However, I dmax is the maximum value of the d-axis current.
I d '= I dmax (3)

ｑ軸電流は、モータ４が発生するトルクに比例し、トルクは加速度に比例する加速トルク、負荷やロープアンバランスの状態に比例する負荷トルク、及び速度に反比例するロストルクに大別される。そこで、一定加速時の各時刻ｔから一定減速開始時刻ｔ’までの３つのトルク成分の変化を推定し、時刻ｔにおけるトルクに加えることで、ｑ軸電流を推定する。   The q-axis current is proportional to the torque generated by the motor 4, and the torque is roughly classified into an acceleration torque proportional to the acceleration, a load torque proportional to the load and the state of rope unbalance, and a loss torque inversely proportional to the speed. Therefore, the change in the three torque components from each time t during the constant acceleration to the constant deceleration start time t ′ is estimated and added to the torque at the time t to estimate the q-axis current.

加速トルクの変化ΔＴaccは、時刻ｔにおける加速度Ａaと一定減速度Ａdとから式（４）により求められる。但し、加速度換算計数Ｋ1は、ギヤ比ｋ及び慣性モーメントＧD2を用いて、式（５）で表される。
ΔＴacc＝（Ａa＋Ａd）・Ｋ1 ・・・（４）
Ｋ1＝Ｄs・ｋ・１９．６／ＧD2 ・・・（５）The change ΔT acc in the acceleration torque is obtained by the equation (4) from the acceleration A a and the constant deceleration A d at time t. However, the acceleration conversion coefficient K 1 is expressed by the equation (5) using the gear ratio k and the moment of inertia G D2 .
ΔT acc = (A a + A d ) · K 1 (4)
K 1 = D s · k · 19.6 / G D2 (5)

負荷トルクの変化ΔＴ1dは、走行中のかご１内の負荷が一定であるとして、ロープアンバランスの変化ΔＲｕｂから推定する。まず、一定加速中の時刻ｔにおける一定加速度Ａa、一定減速度Ａd、一定加速時間ｔ1、起動ジャーク時間ｔj、加速ジャーク時間ｔa、減速ジャーク時間ｔd、着床ジャーク時間ｔLを用いて、式（６）から、一定減速時間ｔ2を得る。
ｔ2＝（Ａa／Ａd）｛ｔ1＋（ｔj＋ｔa）／２｝−（ｔd＋ｔL）／２ ・・・（６）The change ΔT 1d in the load torque is estimated from the change ΔRub in the rope unbalance, assuming that the load in the traveling car 1 is constant. First, constant acceleration A a , constant deceleration A d , constant acceleration time t 1 , starting jerk time t j , acceleration jerk time t a , deceleration jerk time t d , landing jerk time t L at time t during constant acceleration. Is used to obtain a constant deceleration time t 2 from equation (6).
t 2 = (A a / A d ) {t 1 + (t j + t a ) / 2} − (t d + t L ) / 2 (6)

速度指令発生部１３で求めた一定加減速間移動距離Ｌadから、時刻ｔと時刻ｔ’との間のロープアンバランス値の差Ｒｕｂ’を式（７）により計算する。但し、ロープ系の線密度をρとする。
Ｒｕｂ’＝Ｌad・ρ ・・・（７）From the constant acceleration / deceleration moving distance L ad obtained by the speed command generator 13, the difference Rub ′ of the rope unbalance value between the time t and the time t ′ is calculated by the equation (7). However, the linear density of the rope system is ρ.
Rub ′ = L ad · ρ (7)

時刻ｔ及び時刻ｔ’でのかご１の位置に対応するロープアンバランス値Ｒｕｂ、Ｒｕｂ’から、ロープアンバランスの変化を求め、これを式（８）のように負荷トルクの変化ΔＴ1dとする。
ΔＴ1d＝ΔＲｕｂ＝Ｒｕｂ’−Ｒｕｂ ・・・（８）From the rope unbalance values Rub and Rub ′ corresponding to the position of the car 1 at time t and time t ′, a change in rope unbalance is obtained, and this is set as a change ΔT 1d in the load torque as shown in equation (8). .
ΔT 1d = ΔRub = Rub′−Rub (8)

ロストルクの変化ΔＴlossは、時刻ｔと時刻ｔ’との間の速度差に反比例するが、この速度差は小さいので、ロストルクの変化はないものとする。
ΔＴloss＝０ ・・・（９）The change ΔT loss in the loss torque is inversely proportional to the speed difference between the time t and the time t ′, but since this speed difference is small, it is assumed that there is no change in the loss torque.
ΔT loss = 0 (9)

時刻ｔ’の間のトルク電流Ｉq’は、式（１０）で表される。但し、トルク定数Ｋ2は、極数ｐ及び電機子巻線鎖交磁束数の最大値φfaを用いて、式（１１）で表される。
Ｉq’＝Ｉq＋（ΔＴacc＋ΔＴ1d＋ΔＴloss）・Ｋ2 ・・・（１０）
Ｋ2＝ｐ・φfa ・・・（１１）Torque current I q ′ during time t ′ is expressed by equation (10). However, the torque constant K 2, using the number p and the maximum value phi fa of the armature winding flux linkage number of poles, represented by the formula (11).
I q '= I q + (ΔT acc + ΔT 1d + ΔT loss ) · K 2 (10)
K 2 = p · φ fa (11)

次に、モータ４が回生運転を行う場合の速度指令発生部１３からの速度指令について説明する。図２は図１のエレベータ装置における速度指令値、加速度、モータ線間電圧、回生電圧推定値及び加速停止指令の時間変化の一例を示すグラフである。   Next, a speed command from the speed command generator 13 when the motor 4 performs a regenerative operation will be described. FIG. 2 is a graph showing an example of a time change of the speed command value, acceleration, motor line voltage, regenerative voltage estimated value, and acceleration stop command in the elevator apparatus of FIG.

図２において、速度指令値及び加速度のグラフの点線は、エレベータ起動時に、速度指令発生部１３が管理制御部１２からの情報に基づいて計算した速度・加速度パターンであり、かご１は、最初はこのパターンに沿って走行される。しかし、かご内負荷の条件や走行条件によっては、回生電圧が極端に高くなり、一定減速開始時のモータ線間電圧が電圧制限値Ｖdmaxを超えてしまう（線間電圧のグラフの点線）。In FIG. 2, the dotted lines in the speed command value and acceleration graph are the speed / acceleration patterns calculated by the speed command generation unit 13 based on information from the management control unit 12 when the elevator is started. The vehicle travels along this pattern. However, the regenerative voltage becomes extremely high depending on the condition of the car load and the running condition, and the motor line voltage at the start of constant deceleration exceeds the voltage limit value V dmax (dotted line in the line voltage graph).

これを防ぐため、一定加速度走行時において、回生電圧の最大値を推定し、これが電圧制限値Ｖdmaxに達した時点で、加速停止指令を速度指令発生部１３に出力する。速度指令発生部１３は、加速停止指令を受けると、加速度を減少させることにより、推定される回生電圧最大値の増加を止めるように制御する。また、加速度を減少させ始めたときの速度、加速度及び停止位置までの残距離から、新たな速度・加速度パターン（速度指令値及び加速度のグラフの実線）を生成し、移動制御部１４に出力する。To prevent this, the maximum value of the regenerative voltage is estimated during constant acceleration travel, and when this reaches the voltage limit value V dmax , an acceleration stop command is output to the speed command generator 13. When receiving the acceleration stop command, the speed command generator 13 controls to stop the increase in the estimated regenerative voltage maximum value by decreasing the acceleration. Further, a new speed / acceleration pattern (speed command value and solid line of acceleration graph) is generated from the speed when acceleration is started to decrease, the remaining distance to the stop position, and is output to the movement control unit 14. .

このようなエレベータ装置では、回生電圧が電圧制限値を超えないように考慮し、一定加速中に最高速度を決定するので、回生電力を適切に消費することができる。また、他の駆動系の機器の負荷が許容範囲内であれば、回生電圧が電圧制限値に達するまで、かご１の速度を一定加速度で増加させることができるので、かご１を高効率で運転することができる。   In such an elevator apparatus, the maximum speed is determined during constant acceleration in consideration that the regenerative voltage does not exceed the voltage limit value, so that regenerative power can be appropriately consumed. If the load on the other drive system equipment is within the allowable range, the speed of the car 1 can be increased at a constant acceleration until the regenerative voltage reaches the voltage limit value, so the car 1 can be operated with high efficiency. can do.

Claims (4)

駆動シーブと、上記駆動シーブを回転させるモータとを有する巻上機、
上記駆動シーブに巻き掛けられている懸架手段、
上記懸架手段により懸架され、上記巻上機により昇降されるかご、
上記モータに供給する電力を制御する電力変換装置、及び
上記電力変換装置を制御する制御装置
を備え、
上記制御装置は、上記かごの走行時に、上記巻上機の回生運転時における回生電圧の最大値を推定し、推定される回生電圧の最大値が所定の電圧制限値に達すると、推定される回生電圧の最大値の増加を止めるように上記電力変換装置を制御するエレベータ装置。A hoisting machine having a drive sheave and a motor for rotating the drive sheave;
Suspension means wound around the drive sheave,
A car suspended by the suspension means and raised and lowered by the hoisting machine;
A power converter that controls the power supplied to the motor; and a controller that controls the power converter;
The control device estimates the maximum value of the regenerative voltage during the regenerative operation of the hoist during travel of the car, and is estimated when the estimated maximum value of the regenerative voltage reaches a predetermined voltage limit value. The elevator apparatus which controls the said power converter device so that the increase in the maximum value of regenerative voltage may be stopped. 上記制御装置は、上記かごの加速度を減少させることにより、推定される回生電圧の最大値の増加を止める請求項１記載のエレベータ装置。  The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control device stops an increase in the estimated maximum value of the regenerative voltage by decreasing the acceleration of the car. 上記モータは、ｄ軸電流とｑ軸電流とにより駆動される同期モータであり、
上記制御装置は、上記ｄ軸電流、上記ｑ軸電流及び上記モータの角速度に基づいて、上記回生電圧の最大値を推定する請求項１記載のエレベータ装置。The motor is a synchronous motor driven by a d-axis current and a q-axis current,
The elevator apparatus according to claim 1, wherein the control apparatus estimates a maximum value of the regenerative voltage based on the d-axis current, the q-axis current, and the angular velocity of the motor. 上記制御装置は、上記ｄ軸電流を予め定められた値とし、上記ｑ軸電流を少なくとも加速トルクに基づいて定めた値とする請求項３記載のエレベータ装置。  The elevator apparatus according to claim 3, wherein the control device sets the d-axis current to a predetermined value and sets the q-axis current to a value determined based on at least an acceleration torque.
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